[发明专利]制备芳香胺的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用来对芳族硝基化合物进行催化氢化，以及通过对由此制得的胺水溶液进行蒸馏而对其进行后处理的方法。在此方法中，可以以节能的方式基本使胺不含水，还可制得不含胺和低沸化合物的水，以及制得低沸化合物。

背景技术

例如从EP-A-0 223 035已知，甲苯二胺(TDA，二氨基甲苯)之类的芳族二胺可以通过对相应的芳族二硝基化合物进行催化氢化而制得。进行所述氢化反应的时候可以伴随使用溶剂，例如低沸点醇，如甲醇、乙醇或异丙醇。所述氢化反应是在分散于反应混合物中的催化剂的辅助之下进行的。然后通过过滤或沉降分离这些分散的催化剂，任选将其加回到工艺过程中。所述氢化反应是高度放热的。例如二硝基甲苯(DNT)氢化制备甲苯二胺(TDA)中总存在的一个问题是，如何不将所述热量作为废热耗散掉，而是将其加以利用。因此，WO-A-96/1 1052描述了一种使用反应的热量进行淤泥相(sludge phase)氢化反应，产生可用的蒸汽的反应设备。然而，足够高的温度对于蒸汽的可用性来说是很重要的，这又相应地要求有高的反应温度。

例如在EP-A-0223035中，蒸汽在5-30巴的压力范围内制得。考虑到热交换器中的常规温度梯度，为了制得这种蒸汽，需要反应温度等于或高于160℃。在EPA-0223035中，提到了温度为170-250℃。

对氢化反应中制得的反应混合物的后处理是通过以下方式进行的：在蒸馏塔中，在常压或超压条件下，从除去任选使用的溶剂之后得到的芳族二胺和水的反应混合物中连续地除去水，然后，在以后的工艺步骤中，从作为蒸馏残余物制得的二胺中任选地除去仍然存在的附着的水和任意的有机化合物。在此过程中，在芳族二硝基化合物的氢化反应中制得的水与在蒸汽中为挥发性的有机次要产物的混合物总是作为馏出物得到。这些制得的次要产物是例如芳族或脂环族醇二氨基甲苯，甲苯胺，甲基环己基胺和甲基环己基二胺和/或甲基环己醇。

在蒸汽中为挥发性的这些次要产物的影响在于，通过头部(head)蒸馏的水中含有大量的这些化合物。在EP-A0236839中描述了通过蒸馏对这些胺水溶液进行后处理的方法。在所揭示的方法中，得到的废水中有机污染物的含量少得多。为此，所述混合物在蒸馏塔中通过侧流排出(sidestream withdrawal)而分离。蒸馏塔的排出蒸气被冷凝，由此制得的液相通过相分离设备，在所述设备中，在蒸汽中为挥发性的有机次要产物作为有机相从排出蒸气冷凝物中除去。水相在蒸馏塔的头部加回蒸馏塔。大体上不含在蒸汽中为挥发性的有机污染物的水通过侧流排出。不含水以及在蒸汽中呈挥发性的污染物的二胺作为底部产物制得。

上述所有方法的一个共同特征是，通过蒸馏法从氢化反应制得的包含TDA和水的反应混合物中除水的操作，是在常压或过压条件下进行的，因此由于产生的蒸汽的温度水平，氢化反应中产生的热量不能大量用于包含TDA和水的反应混合物的蒸馏。因此，上述方法以加热蒸汽的形式而造成高能耗。对于每千克需要除去的水分，必须使用1.2-2千克的加热蒸汽。

在EP-A-1602640描述的一种方法中，加热蒸汽的用量比现有技术的其它方法少30-50％。在此方法中，使用两级或多级塔结构。对塔的压力和温度进行选择，使得之前或之后的塔的蒸发器可以用塔的排出蒸气流冷凝时释放的热量来运行。例如，显示了一种两个塔的结构，其中第一个塔在0.6巴的塔顶绝对压力(absolute head pressure)下操作，第二个塔在3巴的塔顶绝对压力下操作。第一个塔的蒸发器被第二个塔排出的蒸气加热。但是，这种方法的主要缺陷在于，提高了对操作所需的另外的塔、泵、管道、设备等的投资，因此降低了该方法的经济性。因此，每分离一千克的水所需消耗的加热蒸汽的量约为0.7-1.4千克。

发明内容

因此，本发明的目的是发现一种简单而经济的制备胺、以及通过蒸馏对其进行后处理的方法，该方法使用少量的外加能量进行。

通过在塔顶绝对压力小于1巴的塔内，利用芳族硝基化合物的氢化反应产生的热量的至少一部分从氢化的反应混合物中分离水分，可以完成这些目的以及对于本领域技术人员来说显而易见的其它目的。

具体实施方式